(57)【要約】【課題】  処理室で基板の処理を行う際に、適切なタイミングで前処理、後処理を実施することによってスループットを向上する。【解決手段】  プロセスチャンバ（処理室）ＰＭ１、ＰＭ２でウェハ（基板）Ｗを加熱処理し、処理済みのウェハをＰＭ１、ＰＭ２から取り出し、次に処理すべきウェハが、ＰＭ１、ＰＭ２以外の所定の場所、例えばロードロック室のバッファステージＬＳ１、ＬＳ２上に搬入された場合には（ステップ６０１）、ヒータの設定温度を変更しない前処理を実行する（ステップ６０５）。次に処理すべきウェハがＰＭ１、ＰＭ２以外の所定の場所、例えばプロセス処理が終了してロードロック室のクーリングステージＣＳ１、ＣＳ２上にウェハが搬出された場合に、バッファステージＬＳ１、ＬＳ２上にウェハの有無を判断し、バッファステージＬＳ１、ＬＳ２上にウェハが無いと判断されたときには、ヒータの設定温度を下げる後処理を実行する。【選択図】  図１
2006245312.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理室内に搬入された基板を加熱装置で加熱しつつ処理し、処理済みの基板を前記処理室から取り出す工程を含む半導体装置の製造方法において、
前記処理済みの基板を前記処理室から取り出した後、
次に処理すべき基板が、前記半導体製造装置内の場所であって前記処理室以外の所定の場所に載置されている場合には、前記加熱装置の設定温度を変更せず、
次に処理すべき基板が、前記半導体製造装置内の場所であって前記処理室以外の所定の場所に載置されていない場合には、前記加熱装置の設定温度を下げることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体装置の製造方法に係り、特に処理済みの基板を処理室から取り出した後に行う処理に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体製造装置は、処理室（チャンバ）配列によって、２つのタイプに分類することができる。１つは、複数のチャンバが搬送室の回りに星状に配列されたクラスタ型半導体製造装置である。他の１つは、チャンバと搬送室とが一直線に配列されているインライン型半導体製造装置である。インライン型半導体製造装置は、各プロセスチャンバが共通の真空ロボットを共有しているクラスタ型と異なり、各プロセスチャンバが真空ロボットを占有しているので、クラスタ型のようにプログラムの煩雑化、スループットの低下、運用スケジュールの破綻というような問題がない点で優れている。したがって、ここではインライン型、特に並列インライン型半導体製造装置について述べる。
【０００３】
並列インライン型半導体製造装置は、真空側と大気側とに分れる。
真空側には、複数のラインを構成する基板処理モジュールが設けられる。基板処理モジュールは、それぞれインライン接続されたプロセスチャンバと真空搬送室（バキュームロックチャンバ）とが設けられる。各バキュームロックチャンバには、それぞれ１台の真空ロボットが設けられ、プロセスチャンバとバキュームロックチャンバ間で基板（ウェハ）の搬送を独立して行なうことが可能になっている。また、各バキュームロックチャンバには、バキュームロックチャンバとプロセスチャンバ間でウェハのやりとりを行うバッファステージ（ロードステージ）と、ウェハを冷却するクーリングステージとからなるウェハ保持部が設けられる。
大気側には、各基板処理モジュールを構成するバキュームロックチャンバに共通に接続された大気ローダと、この大気ローダに接続された複数台のロードポートとが設けられる。大気ローダには１台の大気ロボットが設けられ、バキュームロックチャンバとロードポートとの間でウェハの搬送を行うことが可能になっている。
【０００４】
インライン型半導体製造装置では、各基板処理モジュールでは搬送が独立に行なわれる。複数枚の未処理ウェハを格納したキャリア（カセット）がロードポート上に投入されると、大気ロボットにより、未処理ウェハを１枚づつ大気ローダ内のアライナユニットに搬送し、アライメント（ウェハ方向合わせ）を行う。その後、未処理ウェハをバキュームロックチャンバへ搬送し、バキュームロックチャンバと大気ロードとの間に設けたロードドアを閉じた後、該当バキュームロックチャンバを真空引きし、真空引きが完了した後、真空ロボットにより該当プロセスチャンバへ搬入する。該当プロセスチャンバ内に搬入されたウェハは、プロセスレシピ（プロセス手順を記載した制御シーケンス）に基づき加熱装置によって加熱され、ウェハに所定のプロセス処理が実施される。
【０００５】
真空ロボットにより、未処理ウェハをバキュームロックチャンバ内のウェハ保持部のバッファステージから受け取り、プロセスチャンバに搬入して、プロセスレシピに基づいて未処理ウェハを処理する。未処理ウェハの処理が完了すると、真空ロボットにより処理済みウェハを受け取り、ウェハ保持部のクーリングステージに保持して、処理済ウェハを冷却する。バキュームロックチャンバを大気圧に復帰させ、大気ロボットによりバキュームロックチャンバから冷却済みウェハを取り出し、大気ローダを介してロードポートのキャリアに払い出す。払出し後、ロードポートのキャリアから、次に処理すべき未処理のウェハを大気ロボットによりバキュームロックチャンバに搬入して、上述した処理を繰り返す。
【０００６】
このような半導体製造装置では、プロセスチャンバでプロセス処理を実施する前に、すなわち、装置アイドル状態からウェハ処理を開始する前に、プロセスチャンバの状態を整えるためにコンディショニング処理（前処理）を実施する必要がある。また、ウェハ連続処理の最後のウェハ処理プロセスが終了した後、チャンバでの処理をしばらく実施しない場合の後、再運用する際にプロセスチャンバが速やかに使用できるようになっていないと装置稼働率が低下するため、プロセスチャンバ放置のための後処理（アイドル状態にする処理）を実施する必要がある。
【０００７】
例えば、後処理を実施しないで、ウェハの処理をせずにプロセスチャンバを放置しておくと、プロセスチャンバの温度が上昇していく。プロセスチャンバでウェハを処理している時は、温度の低い新たなウェハが投入されたり、温度の低い処理ガスがプロセスチャンバに供給されつつ排気されたりするので、プロセスチャンバ内が冷却されるが、プロセスチャンバでウェハを処理せず放置しておくと、このような冷却作用がなくなるため、ウェハを連続的に処理している時の処理温度よりも高い温度になってしまう。プロセスチャンバの温度が高くなった状態で、次のウェハ処理が開始されると、ウェハ処理の再現性がとれなくなる。例えば、熱処理では不純物の拡散量に再現性がなくなり、半導体製造装置が成膜装置、例えば熱ＣＶＤ装置やプラズマＣＶＤ装置の場合、成膜膜厚に再現性がとれなくなるという問題があった。
【０００８】
そこで、従来は、キャリアがロードポート上に投入され、着工指示を受けた時点で、前処理を実施していた。この着工指示はホストコンピュータとしての統括制御コントローラから出されるが、出されるタイミングは決まっていない。また後処理は、ロット最終ウェハの処理が完了して、処理済みウェハがキャリアに戻ってから実施している。ここで、前処理では処理室を高真空に引いたり、加熱装置の設定温度を変更したりしている。また、後処理では基板処理圧力を復帰させたりしているが、加熱装置の設定温度はそのままにしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら上述した従来の技術では、処理済みの基板を処理室から取り出した後の工程において、次に処理すべき基板が処理室以外の所定の場所に載置されて直ぐにでも基板処理をすることが可能であるにもかかわらず、着工指示があると、加熱装置の設定温度を変更する等の前処理を強制的に行ってしまうので、基板の温度が安定するまで、次に処理すべき基板の処理ができず、スループットが低下するという問題があった。また、処理済みの基板を処理室から取り出した後の工程において、次に処理すべき基板が処理室以外の所定の場所に載置されていない場合には、処理室は待機状態となるが、加熱装置の設定温度をそのままに維持するなどの後処理をすると、その間、処理室内の温度が上がりすぎることになり、次に処理すべき基板が処理室以外の所定の場所に載置されて直ぐにでも基板処理をすることが可能になったときでも、処理室の温度を下げて安定するまで、次に処理すべき基板を処理することができないため、スループットが低下するという問題があった。
【００１０】
本発明の目的は、上述した従来技術の問題点を解消して、スループットを向上することが可能な半導体装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１の発明は、処理室内に搬入された基板を加熱装置で加熱しつつ処理し、処理済みの基板を前記処理室から取り出す工程を含む半導体装置の製造方法において、前記処理済みの基板を前記処理室から取り出した後、次に処理すべき基板が、前記半導体製造装置内の場所であって前記処理室以外の所定の場所に載置されている場合には、前記加熱装置の設定温度を変更せず、次に処理すべき基板が、前記半導体製造装置内の場所であって前記処理室以外の所定の場所に載置されていない場合には、前記加熱装置の設定温度を下げることを特徴とする半導体装置の製造方法である。
【００１２】
次に処理すべき基板が処理室にあるときは処理室における処理条件を変更できないが、処理済みの基板を処理室から取り出した後であれば、処理室における処理条件を変更することにより、スループットの向上に寄与できる。また、次に処理すべき基板が処理室以外の所定の場所に載置されている場合であっても、その場所が半導体製造装置内の場所でなければ、スループットの向上には寄与しない。
本発明によれば、次に処理すべき基板が処理室以外の所定の場所に載置されている場合には、加熱装置の設定温度を変更しないので、次に処理すべき基板を処理室で速やかに処理することができ、スループットを改善することができる。また、次に処理すべき基板が処理室以外の所定の場所に載置されていない場合には、処理室内の温度が上がりすぎないよう加熱装置の設定温度を下げるので、次に処理すべき基板が処理室以外の所定の場所に載置されたとき、次に処理すべき基板を遅滞なく処理室で処理でき、スループットを改善することができる。
【００１３】
第２の発明は、第１の発明において、次に処理すべき基板が前記半導体製造装置内であって、前記処理室以外の所定の場所に載置されている場合とは、処理室を真空に保ったまま基板を出し入れするための真空予備室（ロードロック室）に基板が載置されている場合、又は基板を半導体製造装置に対して搬入搬出するためのロードポートに基板が収納されたキャリアが載置されている場合であることを特徴とする半導体装置の製造方法である。
基板を加熱する加熱装置の設定温度の変更を行う場合に、特に基板の有無を判断する処理室以外の所定の場所によって、スループットや基板処理の再現性に大きな影響を与えやすいが、本発明によれば、処理室以外の所定の場所が、処理室に隣接したロードロック室、又は半導体製造装置のキャリア投入口であるロードポート上のキャリアであるので、このような問題を解決できる。
【００１４】
第３の発明は、第１の発明において、前記加熱装置の設定温度を下げた後、再び次に処理すべき基板が前記半導体製造装置基内の場所であって前記処理室以外の所定の場所に載置されている場合に、前記加熱装置の設定温度を元に戻してから、前記処理室で次に処理すべき基板の処理を行う半導体装置の製造方法である。
加熱装置の設定温度を下げて、処理室内の温度が上がり過ぎないようにしたので、加熱装置の設定温度を元に戻しても、次に処理すべき基板を速やかに所定温度に加熱することができる。したがって、次に処理すべき基板速やかに処理することができ、スループットを改善することができる。
【００１５】
第４の発明は、基板を処理する処理室と、処理室内に搬入された基板を加熱する加熱装置と、前記加熱装置を制御する制御装置とを備えた半導体製造装置であって、前記制御装置は、前記処理済みの基板が前記処理室から取り出された後、次に処理すべき基板が、前記半導体製造装置内の場所であって前記処理室以外の所定の場所に載置されている場合には、前記加熱装置の設定温度を変更せず、次に処理すべき基板が、前記半導体製造装置内の場所であって前記処理室以外の所定の場所に載置されていない場合には、前記加熱装置の設定温度を下げるよう制御するものであることを特徴とする半導体製造装置である。
基板が処理室に搬送されると、基板は加熱装置により加熱されつつ処理される。処理済みの基板が処理室から取り出されると、制御手段により、次に処理すべき基板が処理室以外の所定の場所に載置されているか否か判断され、次に処理すべき基板が処理室以外の所定の場所に載置されている場合には、設定温度を変更しないよう加熱装置が制御される。次に処理すべき基板が処理室以外の所定の場所に載置されていない場合には、設定温度を下げるよう加熱装置が制御される。
このように加熱装置の設定温度変更の可否判断を制御装置を用いて行うようにしたので、第１の発明を容易に実施できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、処理済みの基板を処理室から取り出した後、次に処理すべき基板の有無に基づいて加熱装置の設定温度を変更するようにしたので、スループットを向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に本発明の実施の形態を説明する。実施の形態の半導体製造装置は、インライン型半導体製造装置であって、処理室としてのプロセスチャンバと、真空予備室（ロードロック室）としてのバキュームロックチャンバとからなる基板処理モジュールが、２つ並列に大気搬送室に接続されたものである。チャンバを稼動する直前にチャンバコンディションを整える前処理を行い、チャンバを稼動した後、装置をアイドル状態にする後処理を行うようになっている。このインライン型半導体製造装置を説明する前に、基板処理モジュールの一部を構成するプロセスチャンバについて、予め説明しておく。
【００１８】
プロセスチャンバは、例えばプラズマ処理炉で構成されている。このプラズマ処理炉は、電界と磁界により高密度プラズマを生成できる変形マグネトロン型プラズマ源（Modified Magnetron Typed Plasma Source）を用いてウェハ等の基板をプラズマ処理する基板処理炉（以下、ＭＭＴ装置と称する）である。このＭＭＴ装置は、真空気密性を確保した処理室に基板を設置し、シャワープレートを介して反応ガスを処理室に導入し、処理室をある一定の圧力に保ち、放電用電極に高周波電力を供給して電界を形成するとともに磁界をかけてマグネトロン放電を起こす。放電用電極から放出された電子がドリフトしながらサイクロイド運動を続けて周回することにより長寿命となって電離生成率を高めるので高密度プラズマを生成できる。このように反応ガスを励起分解させて基板表面を酸化または窒化等の拡散処理、または基板表面に薄膜を形成する、または基板表面をエッチングする等、基板へ各種のプラズマ処理を施すことができる。
【００１９】
図４に、このようなＭＭＴ装置の概略構成図を示す。ＭＭＴ装置は、第２の容器である下側容器２１１と、該下側容器２１１の上に被せられる第１の容器である上側容器２１０とから処理室２０１が形成されている。上側容器２１０はドーム型の酸化アルミニウム又は石英で形成されており、下側容器２１１はアルミニウムで形成されている。また後述するヒータ一体型の基板保持手段であるサセプタ２１７を窒化アルミニウムや、セラミックス又は石英で構成することによって、処理の際に膜中に取り込まれる金属汚染を低減している。
【００２０】
上側容器２１０の上部にはガス分散空間であるバッファ室２３７を形成するシャワーヘッド２３６が設けられ、シャワーヘッド上壁にはガス導入用の導入口であるガス導入口２３４が設けられ、下壁はガスを噴出する噴出孔であるガス噴出孔２３４ａを有するシャワープレート２４０からなっており、前記ガス導入口２３４は、ガスを供給する供給管であるガス供給管２３２により開閉弁であるバルブ２４３ａ、流量制御手段であるマスフローコントローラ２４１を介して図中省略の反応ガス２３０のガスボンベに繋がっている。シャワーヘッド２３６から反応ガス２３０が処理室２０１に供給され、また、サセプタ２１７の周囲から処理室２０１の底方向へ基板処理後のガスが流れるように下側容器２１１の側壁にガスを排気する排気口であるガス排気口２３５が設けられている。ガス排気口２３５はガスを排気する排気管であるガス排気管２３１により圧力調整器であるＡＰＣ２４２、開閉弁であるバルブ２４３ｂを介して排気装置である真空ポンプ２４６に接続されている。
【００２１】
供給される反応ガス２３０を励起させる放電手段として断面が筒状であり、好適には円筒状の第１の電極である筒状電極２１５が設けられる。筒状電極２１５は処理室２０１の外周に設置されて処理室２０１内のプラズマ生成領域２２４を囲んでいる。筒状電極２１５にはインピーダンスの整合を行う整合器２７２を介して高周波電力印加する高周波電源２７３が接続されている。
【００２２】
また、断面が筒状であり、好適には円筒状の磁界形成手段である筒状磁石２１６は筒状の永久磁石となっている。筒状磁石２１６は、筒状電極２１５の外表面の上下端近傍に配置される。
【００２３】
処理室２０１の底側中央には、基板であるウェハ２００を保持するための基板保持手段としてサセプタ２１７が配置されている。サセプタ２１７はウェハ２００を加熱できるようになっている。サセプタ２１７は、例えば窒化アルミニウムで構成され、内部に加熱装置としてのヒータ２１８が一体的に埋め込まれている。ヒータ２１８は高周波電力が印加されてウェハ２００を例えば５００℃程度にまで加熱できるようになっている。
【００２４】
また、サセプタ２１７の内部には、さらにインピーダンスを可変するための電極である第２の電極も装備されており、この第２の電極がインピーダンス可変機構２７４を介して接地されている。インピーダンス可変機構２７４は、コイルや可変コンデンサから構成され、コイルのパターン数や可変コンデンサの容量値を制御することによって、上記電極及びサセプタ２１７を介してウェハ２００の電位を制御できるようになっている。
【００２５】
ウェハ２００をマグネトロン型プラズマ源でのマグネトロン放電により処理するための処理炉２０２は、少なくとも前記処理室２０１、サセプタ２１７、筒状電極２１５、筒状磁石２１６、シャワーヘッド２３６、及びガス排気口２３５から構成されており、処理室２０１でウェハ２００をプラズマ処理することが可能となっている。
【００２６】
筒状電極２１５及び筒状磁石２１６の周囲には、この筒状電極２１５及び筒状磁石２１６で形成される電界や磁界を外部環境や他処理炉等の装置に悪影響を及ぼさないように、電界や磁界を有効に遮蔽する遮蔽板２２３が設けられている。
【００２７】
サセプタ２１７は下側容器２１１と絶縁され、サセプタ２１７を昇降させる昇降手段であるサセプタ昇降機構２６８が設けられている。またサセプタ２１７には貫通孔２１７ａを有し、下側容器２１１底面にはウェハ２００を突上げるための基板突上手段であるウェハ突上げピン２６６が少なくとも３箇所に設けられている。そして、サセプタ昇降機構２６８によりサセプタ２１７が下降させられた時にはウェハ突上げピン２６６がサセプタ２１７と非接触な状態で貫通孔２１７ａを突き抜けるような位置関係となるよう、貫通孔２１７ａ及びウェハ突上げピン２６６が設けられる。
【００２８】
また、下側容器２１１の側壁には仕切弁となるゲートバルブ２４４が設けられ、開いている時には図中省略の搬送手段により処理室２０１へウェハ２００が搬入、または搬出され、閉まっている時には処理室２０１を気密に閉じることができる。
【００２９】
また、制御手段であるコントローラ１２１は高周波電源２７３、整合器２７２、バルブ２４３ａ、マスフローコントローラ２４１、ＡＰＣ２４２、バルブ２４３ｂ、真空ポンプ２４６、サセプタ昇降機構２６８、ゲートバルブ２４４、サセプタに埋め込まれたヒータ２１８に高周波電力を印加する高周波電源（図示せず）と接続し、それぞれを制御している。
【００３０】
上記のような構成において、ウェハ２００表面を、又はウェハ２００上に形成された下地膜の表面を所定のプラズマ処理を施す方法について説明する。
【００３１】
ウェハ２００は処理炉２０２を構成する処理室２０１の外部からウェハを搬送する図中省略の搬送手段によって処理室２０１に搬入され、サセプタ２１７上に搬送される。この搬送動作の詳細は、まずサセプタ２１７が下った状態になっており、ウェハ突上げピン２６６の先端がサセプタ２１７の貫通孔２１７ａを通過してサセプタ２１７表面よりも所定の高さ分だけ突き出された状態で、下側容器２１１に設けられたゲートバルブ２４４が開き、図中省略の搬送手段によってウェハ２００をウェハ突上げピンの先端に載置し、搬送手段は処理室２０１外へ退避すると、ゲートバルブ２４４が閉まり、サセプタ２１７がサセプタ昇降機構２６８により上昇すると、サセプタ２１７上面にウェハ２００を載置することができ、更にウェハ２００を処理する位置まで上昇する。
【００３２】
サセプタ２１７に埋め込まれたヒータ２１８は予め加熱されており、搬入されたウェハ２００を室温〜５００℃の範囲内でウェハ処理温度に加熱する。真空ポンプ２４６、及びＡＰＣ２４２を用いて処理室２０１の圧力を０．１〜１００Ｐａの範囲内に維持する。
【００３３】
ウェハ２００を処理温度に加熱したら、ガス導入口２３４からシャワープレート２４０のガス噴出孔２３４ａを介して、反応ガスを処理室２０１に配置されているウェハ２００の上面（処理面）に向けてシャワー状に導入する。同時に筒状電極２１５に高周波電源２７３から整合器２７２を介して高周波電力を印加する。このときインピーダンス可変機構２７４は予め所望のインピーダンス値に制御しておく。
【００３４】
筒状磁石２１６、２１６の磁界の影響を受けてマグネトロン放電が発生し、ウェハ２００の上方空間に電荷をトラップしてプラズマ生成領域２２４に高密度プラズマが生成される。そして、生成された高密度プラズマにより、サセプタ２１７上のウェハ２００の表面にプラズマ処理が施される。表面処理が終わったウェハ２００は、図示略の搬送手段を用いて、基板搬入と逆の手順で処理室２０１外へ搬送される。
【００３５】
なお、上述した高周波電源２７３の電力制御、整合器２７２の調整、バルブ２４３ａの開閉、マスフローコントローラ２４１の流量、ＡＰＣ２４２の弁開度、バルブ２４３ｂの開閉、真空ポンプ２４６の起動・停止、サセプタ昇降機構２６８の昇降動作、ゲートバルブ２４４の開閉、サセプタに埋め込まれたヒータ２１８に電力を印加する電源への電力制御は、レシピに基づいてコントローラ１２１によりそれぞれを制御されている。
【００３６】
さて、図１に、上述したプロセスチャンバを備えた実施の形態による並列インライン型半導体製造装置の構成例を示す。並列インライン型半導体製造装置は、真空側と大気側とに分れる。
【００３７】
真空側には、２つの基板処理モジュールＭＤ１、ＭＤ２が並列に設けられる。基板処理モジュールＭＤ１は、インライン接続された真空気密可能な処理室としてのプロセスチャンバＰＭ１と、この前段に設けられた前室としての真空気密可能なバキュームロックチャンバＶＬ１とから構成されている。基板処理モジュールＭＤ２は、インライン接続された真空気密可能な処理室としてのプロセスチャンバＰＭ２と、この前段に設けられた前室としての真空気密可能なバキュームロックチャンバＶＬ２とから構成されている。プロセスチャンバＰＭ１とバキュームロックチャンバＶＬ１とはゲートバルブＧ１で接続されている。プロセスチャンバＰＭ２とバキュームロックチャンバＶＬ２とはゲートバルブＧ２で接続されている。
なお、上記バキュームロックチャンバＶＬ１、ＶＬ２は、処理室２０１を真空に保ったままウェハＷを出し入れするための真空予備室（ロードロック室）を構成する。
【００３８】
プロセスチャンバＰＭ１、ＰＭ２は、前述したように化学反応（ＣＶＤ）による成膜など、ウェハに付加価値を与える機能をもっている。また、ガス導入・排気機構、および温度制御・プラズマ放電機構など成膜方式に合せた機構をもっている。
【００３９】
バキュームロックチャンバＶＬ１、ＶＬ２は、真空又は大気圧のチャンバ内圧力を制御可能に構成されている。また、バキュームロックチャンバＶＬ１、ＶＬ２には、第２の基板搬送装置としての真空ロボットＶＲ１、ＶＲ２が１台ずつ独立して設けられ、プロセスチャンバＰＭ１とバキュームロックチャンバＶＬ１間、又はプロセスチャンバＰＭ２とバキュームロックチャンバＶＬ２間とでウェハＷを搬送することが可能になっている。また、バキュームロックチャンバＶＬ１、ＶＬ２は、ウェハＷを保持することができる多段型ステージ、例えば上下２段のステージを有する。上段のバッファステージＬＳ１、ＬＳ２ではウェハＷを保持し、下段のクーリングステージＣＳ１、ＣＳ２ではウェハＷを冷却する機構をもっている。
【００４０】
大気側には、基板処理モジュールＭＤ１、ＭＤ２を構成するバキュームロックチャンバＶＬ１、ＶＬ２に接続された大気搬送室としての大気ローダＬＭと、この大気ローダＬＭに接続された基板収納部としての２台のロードポートＬＰ１、ＬＰ２とが設けられる。ロードポートＬＰ１、ＬＰ２は、ウェハＷが収納されたキャリアを半導体製造装置に対して搬入搬出するために載置する場所である。
大気ローダＬＭとバキュームロックチャンバＶＬ１とはロードドア（ゲートバルブ）Ｇ３で接続されている。大気ローダＬＭとバキュームロックチャンバＶＬ２とはロードドア（ゲートバルブ）Ｇ４で接続されている。大気ローダＬＭには、１台の大気ロボットＡＲが設けられ、チャンバＶＬ１、ＶＬ２とロードポートＬＰ１、ＬＰ２との間でウェハＷを搬送することが可能になっている。また、大気ローダＬＭには、基板位置補正装置としてのアライナユニットＡＵが設けられ、搬送時のウェハＷのずれを補正やウェハＷのノッチを一定方向に合せるノッチ合わせ（以下、アライメントという）を行なうことが可能になっている。
また、ロードポートＬＰ１、ＬＰ２は、複数枚のウェハＷが格納可能なキャリアＣＲ１、ＣＲ２を、半導体製造装置外部と受渡し可能に構成されている。受渡しの際、キャリアＩＤのリード／ライトを行う機能を有する。
【００４１】
上述した真空ロボットＶＲ１、ＶＲ２、大気ロボットＡＲ、ゲートバルブＧ１、Ｇ２、ロードドア（ゲートバルブ）Ｇ３、Ｇ４、およびプロセスチャンバＰＭ１、ＰＭ２のガス導入・排気機構、および温度制御・プラズマ放電機構や、バキュームロックチャンバＶＬ１、ＶＬ２の冷却機構等は、制御装置としての制御手段ＣＮＴにより制御するようになっている。
【００４２】
また、制御手段ＣＮＴは、処理済みのウェハＷがプロセスチャンバＰＭ１、ＰＭ２から取り出された後、次に処理すべきウェハＷがバキュームロックチャンバＶＬ１、ＶＬ２内のウェハ保持部に載置されていることを検知すると、ヒータ２１８の設定温度を変更せずという処理を含む前処理制御を行うとともに、処理済みのウェハＷがプロセスチャンバＰＭ１、ＰＭ２から取り出された後、次に処理すべきウェハＷがバキュームロックチャンバＶＬ１、ＶＬ２のウェハ保持部に載置されていないことを検知すると、バキュームロックチャンバＶＬ１、ＶＬ２内のヒータ２１８の設定温度を下げる処理を含む後処理制御を行う。
また、制御手段ＣＮＴは、２つの基板処理モジュールＭＤ１、ＭＤ２の中で、プロセスチャンバＰＭ１、ＰＭ２での処理が早く済んだ基板処理モジュールＭＤ１、ＭＤ２のプロセスチャンバＰＭ１、ＰＭ２からバキュームロックチャンバＶＬ１、ＶＬ２に処理済みのウェハＷを搬送するよう大気ロボットＡＲを制御する。また、処理済みのウェハＷがバキュームロックチャンバＶＬ１、ＶＬ２に搬送されたことを検知すると、バキュームロックチャンバＶＬ１、ＶＬ２を真空圧から大気圧に復帰するよう制御するとともに、処理済みウェハＷの搬送された基板処理モジュールＭＤ１、ＭＤ２に対して未処理ウェハＷを搬送するために、この大気圧復帰制御と並行して、ロードポートＬＰ１、ＬＰ２から次の未処理ウェハＷを大気ローダＬＭに搬送して待機させるよう真空ロボットＶＲ１、ＶＲ２を制御するようになっている。
【００４３】
次に処理すべき基板Ｗが、バキュームロックチャンバＶＬ１、ＶＬ２内のウェハ保持部に載置されていることを検知する手段、及び処理済みのウェハＷがバキュームロックチャンバＶＬ１、ＶＬ２に搬送されたことを検知する手段は、真空ロボットＶＲ１、ＶＲ２の基板載置部にウェハＷが載置され、かつ真空ロボットＶＲ１、ＶＲ２の基板載置部がバキュームロックチャンバＶＬ１、ＶＬ２内にあることを検知するセンサで構成したり、又はバキュームロックチャンバＶＬ１、ＶＬ２に設けられた基板保持部に保持されるウェハＷを検知するセンサで構成したりすることができる。
【００４４】
上記センサは、バキュームロックチャンバＶＬの所定の箇所に取り付けることができる。図２は、そのようなバキュームロックチャンバＶＬの説明図である。図２（ａ）は蓋ＶＬ０を外したバキュームロックチャンバの斜視図、図２（ｂ）はバッファステージＬＳの平面図、図２（ｃ）はバッファステージＬＳ及びクーリングステージＣＳの側面図である。バキュームロックチャンバＶＬは、その内部に、アームを有する真空ロボットＶＲを備える（図２（ａ））。また、上段のバッファステージＬＳは、ウェハＷを３点支持可能な３本のピンＰ１〜Ｐ３で構成される（図２（ｂ））。下段のクーリングステージＣＳは、ウェハＷを面接触支持可能なプレートＰＬで構成される（図２（ｃ））。
【００４５】
センサは、バキュームロックチャンバＶＬの蓋ＶＬ０に設けられる。例えば、ステージＬＳ、ＣＳ上のウェハ有無を検知するセンサＳ１は、プレートＰＬ上の所定の部位に対応した蓋ＶＬ０側に設けられる。プロセスチャンバＰＭの搬入出の際に、真空ロボットＶＲ上のウェハ有無を検知するセンサＳ２は、プロセスチャンバＰＭ側に通じる開口ＡＰの手前の所定の部位に対応した蓋ＶＬ０側に設けられる。センサＳ１、Ｓ２としては例えば受発光ダイオードからなる光学的センサを挙げることができる。バキュームロックチャンバＶＬに搬送されたことを検知する場合、センサＳ１よりも、プロセスチャンバＰＭ寄りに設けたセンサＳ２の方が、処理済みのウェハＷがバキュームロックチャンバＶＬに搬送されたことをより早く検出することができる。なお、以降の説明では、センサＳ１の場合を説明する。
【００４６】
ここで図１に戻る。各基板処理モジュールＭＤ１、ＭＤ２ではウェハ搬送が独立に行なわれる。真空ロボットＶＲ１又はＶＲ２により、ウェハＷをバキュームロックチャンバＶＬ１又はＶＬ２内のバッファステージＬＳ１又はＬＳ２から受け取り、プロセスチャンバＰＭ１又はＰＭ２に搬入して、ウェハＷの処理、例えばプラズマ処理を行う。ウェハＷの処理が完了すると、真空ロボットＶＲ１又はＶＲ２により処理済みウェハＷを受け取り、バキュームロックチャンバＶＬ１又はＶＬ２内のクーリングステージＣＳ１又はＣＳ２に保持して、ウェハＷを冷却する。
【００４７】
バキュームロックチャンバＶＬ１又はＶＬ２を大気圧に復帰させる。バキュームロックチャンバＶＬ１又はＶＬ２を大気圧に復帰させるのと並行して、ロードポートＬＰ１又はＬＰ２のキャリアＣＲ１又はＣＲ２から未処理のウェハを、大気ロボットＡＲにより大気ローダＬＭに取り出し、アライナユニットＡＵを経由させてアライメントを行ない、バキュームロックチャンバＶＬ１又はＶＬ２が大気圧に復帰するまで、バキュームロックチャンバＶＬ１又はＶＬ２の前で待機させる。
【００４８】
大気圧復帰後、待機させていたアライメント済みのウェハＷを、大気ロボットＡＲにより大気ローダＬＭからバキュームロックチャンバＶＬ１又はＶＬ２のバッファステージＬＳ１又はＬＳ２に搬入する。他方、大気ロボットＡＲによりバキュームロックチャンバＶＬ１又はＶＬ２から冷却済みウェハＷを取り出し、大気ローダＬＭを介してロードポートＬＰ１又はＬＰ２のキャリアＣＲ１又はＣＲ２に払い出す。上述した一連の処理を繰り返す。
【００４９】
ここで、上述した半導体製造装置を制御する制御手段ＣＮＴについて具体的に説明する。制御手段ＣＮＴは、制御用コントローラとして半導体製造装置に接続されており、制御用コントローラは搬送制御、プロセス制御を行う手段を持つように構成される。図３にそのような制御用コントローラの構成を示す。
【００５０】
制御用コントローラは、操作部１００、統括制御コントローラ９０、プロセスチャンバコントローラＰＭＣ１、ＰＭＣ２が、ＬＡＮ回路８０で接続されている。操作部１００では、システム制御コマンドの指示、モニタ表示、ロギングデータ、アラーム解析、パラメータ編集などの画面、機能をもつように構成される。
ここで、制御用コントローラは図１の制御手段ＣＮＴに相当する。またプロセスチャンバコントローラＰＭＣ１、ＰＭＣ２は、図４のコントローラ１２１に相当する。
【００５１】
統括制御コントローラ９０では、システム全体の運用制御、真空ロボットコントローラ９１、大気ロボットコントローラ９２、ＶＬ排気系（ＭＦＣ９３やバルブ、ポンプ等）などの制御を行なう。
【００５２】
プロセスチャンバコントローラＰＭＣ１、ＰＭＣ２では、各プロセスチャンバを個別に制御するために、それぞれ、ガスの流量を制御するマスフローコントローラＭＦＣ１１、プロセスチャンバ内の圧力を制御するオートプレッシャコントローラＡＰＣ１２、チャンバ内の温度を制御する温度調整器１３、ガス、排気用のバルブのオン／オフを制御するための入出力バルブＩ／Ｏ１４などが接続されている。
【００５３】
この制御用コントローラの運用例としては、操作部１００からのコマンド指示を受けた統括制御コントローラ９０が、ウェハ搬送指示を大気ロボットコントローラ９２に指示する。該当ウェハがキャリアＣＲからバキュームロックチャンバＶＬのバッファステージ（ロードステージ）ＬＳへ搬送されてから、バキュームロックチャンバＶＬの真空排気制御（ポンプ、バルブの制御）を実施する。バキュームロックチャンバＶＬが所定の真空圧力に達したところで、該当プロセスチャンバＰＭ１、ＰＭ２へウェハを搬送することを、真空ロボットＶＲに指示する。搬送が完了しゲートバルブＧ１、Ｇ２を閉じたところで、該当プロセスチャンバコントローラＰＭＣ１、ＰＭＣ２に対してプロセスレシピの実行指示を行なう。
【００５４】
上述したインライン型半導体製造装置の運用方式（搬送シーケンス）には、構成例のように、２つの基板処理モジュール（（ＰＭ＋ＶＬ）×２）を有する場合、１つのキャリアＣＲ１を交互にプロセスチャンバＰＭ１とプロセスチャンバＰＭ２とに振分けて処理する振分け運用と、キャリアＣＲ１、ＣＲ２とプロセスチャンバＰＭ１、ＰＭ２が１対１の関係となるように処理する並列運用とがある。
これらに共通する運用例としては、操作部からのコマンド指示を受けた統括制御コントローラ９０は、ウェハ搬送指示を大気ロボットコントローラ９２に指示する。該当ウェハがキャリアからバキュームロックチャンバＶＬのバッファステージＬＳへ搬送されてから、バキュームロックチャンバＶＬの排気制御（ポンプ、バルブの制御）を実施する。バキュームロックチャンバＶＬが所定の圧力に達したところでウェハを該当（当該）プロセスチャンバコントローラＰＭＣへ搬送することをバキュームロックチャンバＶＬの真空ロボットコントローラ９１に指示する。搬送が完了しゲートバルブＧＶを閉じたところで、該当プロセスチャンバコントローラＰＭＣに対してプロセスレシピ（ウェハに付加価値を与えるための制御パラメータ）の実行指示を行う。
【００５５】
ところで、本実施の形態では、搬送シーケンスにおいて、必要に応じて各プロセスチャンバＰＭにコンディションを整えるための前処理及び後処理を行う。その前処理及び後処理の制御方式（前後処理制御方式）について図７及び図８を用いて説明する。
【００５６】
前処理では、各プロセスチャンバＰＭでのプロセス処理前に、各プロセスチャンバＰＭ内にウェハＷがない状態で前処理用プロセスレシピを実行し、チャンバ温度、チャンバ圧力、チャンバ雰囲気などのチャンバコンディションを整える。前処理には、ウェハの成膜条件に合わせて、上記チャンバコンディションをセットアップする必要があるので、オペレータが自在に設定変更可能な前処理用プロセスレシピを使用する。この前処理用プロセスレシピのチャンバ温度については、ヒータ２１８（図４参照）の設定温度を変更せずという設定を行う。また、チャンバ雰囲気についてはプロセスチャンバＰＭの真空排気設定を行う。
【００５７】
前処理は制御手段ＣＮＴによって制御される。制御手段ＣＮＴ内の記憶手段には、複数の記憶領域が設けられる。図７に示すように、運用パラメータ領域には、当該プロセスにおいて前処理を行う場合は「前処理有」、前処理を行わない場合は「前処理無」、後処理を行う場合は「後処理有」、後処理を行わない場合は「後処理無」と、それぞれ設定される。また、ＰＭＣ情報領域には、プロセスチャンバＰＭ１、ＰＭ２毎に、前処理フラグ領域、前実行プロセスレシピ名称領域、実行プロセス名称領域が設けられる。
【００５８】
前処理制御のフローを図７に沿って説明する。
バキュームロックチャンバＶＬ内に次に処理すべき（未処理）ウェハＷが搬入されてバッファステージＬＳ上に載置されると（ステップ６０１）、センサＳ１がバッファステージＬＳ上にウェハＷが載置されていることを検出する。ウェハ検出後、運用パラメータを読み出して「前処理有」の設定ありか否かを判断し（ステップ６０２）、前処理設定ありと判断された場合に、ＰＭＣ情報から読み出した前処理実施フラグからプロセスチャンバＰＭが前処理済みか否かを判断する（ステップ６０３）。プロセスチャンバＰＭで前処理済みでないと判断された場合に、ＰＭＣ情報を読み出して、実行プロセスレシピ名称から今回実行するプロセスレシピが前回実行したプロセスレシピと同一か否か判断し（ステップ６０４）、プロセスレシピと同一でないと判断された場合に、プロセスチャンバＰＭの前処理を実行して、その実行後、ＰＭＣ情報の前処理実施フラグをＯＮする（ステップ６０５）。実行フラグをＯＮ後、プロセスチャンバＰＭに通じるバキュームロックチャンバＶＬの真空排気（Ｅｖａｃ）を開始し、その真空排気処理終了後、未処理ウェハＷをプロセスチャンバＰＭへ搬送する（ステップ６０７）。
【００５９】
前述した前処理設定有無判断ステップ６０２で運用パラメータに前処理設定がないと判断されたときは、当該プロセスにおいて前処理は不要であるとして、ＰＭ搬送ステップ６０７に進む。また、前処理実施済み判断ステップ６０３で前処理済みと判断されたときは、既に必要な前処理を行ったものとして、前処理実行フラグを立てた後（ステップ６０６）、ＰＭ搬送ステップ６０７に進む。また、プロセスレシピ種類判断ステップ６０４で、プロセスレシピが同一と判断され場合には、前処理を行わずに連続処理すべきであるとして、前処理実行フラグを立てた後（ステップ６０６）、ＰＭ搬送ステップ６０７に進む。
【００６０】
このように前処理制御では、未処理ウェハＷがバッファステージＬＳ上に載置された状態で、プロセスチャンバＰＭに前処理が実施されていない場合に、未処理ウェハＷについて実行するプロセスレシピが前回実行したプロセスレシピと同一のとき、プロセスチャンバＰＭに前処理を行わないようにしたので、前回実行したプロセスレシピと同一のときであっても前処理を行うものと比べて、前処理を省略できるので、スループットが向上する。また、未処理ウェハＷがバッファステージＬＳ上に載置された状態で、プロセスチャンバＰＭに前処理が実施されていない場合に、未処理ウェハＷについて実行するプロセスレシピが前回実行したプロセスレシピと異なるとき、着工指示を待たずに前処理を行うようにしたので、着工指示を待ってから前処理を行うものと比べて、スループットが向上する。特に、キャリアＣＲが連続投入され同一プロセスレシピで連続してウェハＷを処理する際でも、キャリアＣＲがロードポートＬＰ上に投入され着工指示を受けた時点で前処理を実施するものと異なり、前処理のタイミングは、前キャリアのウェハ処理が終了するまで（前キャリアのウェハが戻ってくるまで）待たされることがないため、スループットが向上する。さらに、前処理では、プロセスチャンバＰＭ内のヒータ２１８の設定温度を変更しないよう制御するので、ウェハ温度の安定化を速やかに行うことができ、スループットを改善することができる。
【００６１】
一方、後処理では、プロセスチャンバＰＭでのプロセス処理実行後にウェハＷがない状態で、プロセスチャンバＰＭをアイドル状態で放置するため、また、ウェハ処理を直ぐに実施できるようチャンバコンディションを整える。例えば、ヒータ２１８（図４参照）の設定温度をそのまま放置すると、プロセスチャンバの熱容量が大きくプロセスチャンバＰＭ内に熱がこもるため、放置時にはヒータ２１８の設定温度を下げるなどの処理を行う。または、パーティクルを低減するためにサイクルパージなどの処理を行うこともある。これらの処理は後処理用プロセスレシピを使用して行う。
【００６２】
後処理制御のフローを図８に沿って説明する。
バキュームロックチャンバＶＬ内に処理済みのウェハＷが搬入されてクーリングステージＣＳ上にウェハが載置されると（ステップ７０１）、センサＳ１がクーリングステージＣＳ上にウェハＷが載置されていることを検出する。ウェハ検出後、運用パラメータを読み出して「後処理有」の設定ありか否かを判断し（ステップ７０２）、後処理設定ありと判断された場合に、バキュームロックチャンバＶＬ内のバッファステージＬＳ上に次に処理すべき未処理ウェハＷの有無を判断し（ステップ７０３）、次処理ウェハが無いと判断された場合に、後処理が実行される（ステップ７０４）。後処理実行後、プロセスチャンバＰＭによる処理が終了となる（ステップ７０５）。
後処理設定有無判断ステップ７０２で運用パラメータに後処理設定がないと判断されたときは、当該プロセスにおいて後処理は不要であるとして、ＰＭ処理終了ステップ７０５へ進む。また、次処理ウェハ有無判断ステップ７０３で、次処理ウェハ有りと判断された場合には、後処理を行わずに連続処理すべきであるとして、ＰＭ処理終了ステップ７０５へ進む。
【００６３】
このように後処理制御では、処理済みのウェハＷがクーリングステージＣＳ上に載置されている場合であって、未処理ウェハＷがバッファステージＬＳ上に載置されていないときには、冷却済みウェハＷが払い出される前であっても、プロセスチャンバＰＭの後処理を行うようにしたので、冷却済みウェハＷが払い出された後に後処理を行うものと比べて、次に処理すべき未処理ウェハＷが後処理中に投入された場合でも、速やかに次に処理すべきウェハＷの処理に着手できるので、スループットが低下することがない。また、後処理ではヒータの設定温度を下げてプロセスモジュールＰＭ内の温度が上がり過ぎないように制御するので、次のキャリアが後処理中に投入された場合でも、最終処理ウェハが完了してキャリアに戻ってから後処理を実施しているものと異なり、加熱装置の設定温度を元に戻しても、次に処理すべき基板を速やかに所定温度に加熱することができるから、次キャリアの着工が開始できるためスループットを改善することができる。
【００６４】
また、処理済みのウェハＷがクーリングステージＣＳ上に載置されている場合であって、次に処理すべきウェハＷがバッファステージＬＳ上にあるときには、プロセスチャンバＰＭの後処理を行わないようにしたので、次に処理すべきウェハＷがバッファステージＬＳ上にあるときであっても、その都度後処理を行うものに比べて、後処理を省略して連続処理ができるのでスループットが向上する。
【００６５】
基板の処理温度を例えば５００℃程度とすると、後処理で下げる基板の温度は１〜２℃であり、後の処理で下げるヒータの設定温度もそれに対応した温度範囲となる。なお、装置によってはこの範囲が前後することはあり、前記温度範囲に限られないことは勿論である。
【実施例】
【００６６】
次に、ロードポートＬＰ１を共通にした振分け運用の場合を例にとって、上述した前後処理制御方式を具体的に説明する。図５はその運用タイムチャート（搬送シーケンス）である。
この例では運用パラメータに「前処理有」、「後処理有」の設定がなされる。また、新規な１ロットの処理が終わった後、連続して次のロットの処理が開始される場合であって、次のロットは前のロットとは異なるプロセスレシピで処理されるケースを示している。例えば、１キャリアに格納された複数のウェハを１ロットとすると、キャリアがロードポートに連続投入され、次のキャリアに格納されたウェハは、前のキャリアに格納されたウェハとは異なるプロセスレシピで処理される。
【００６７】
（１）大気ロボットＡＲにより、次に処理するウェハ（未処理ウェハ）＃１をロードポートＬＰ１に載置されたキャリアＣＲ１から取り出し、大気ローダＬＭに搬入する。大気ロボットＡＲのアームによる先行動作により、アライナユニットＡＵでアライメントを行なう。アライメントを行った未処理ウェハ＃１を、大気ロボットＡＲにより大気ローダＬＭからバキュームロックチャンバＶＬ１の前まで運んでいき、バキュームロックチャンバＶＬ１に搬入する（矢印ｍ１）。バキュームロックチャンバＶＬ１に搬入した未処理ウェハ＃１は上段の未処理基板載置部としてのバッファステージＬＳ１に載置する。このバッファステージＬＳ１への載置により、センサＳ１は、未処理ウェハ＃１がバキュームロックチャンバＶＬ１に搬送されたことを検知する。
ロードドアＧ３を閉めてバキュームロックチャンバＶＬ１を真空排気（Ｅｖ１）する。この間に、大気ロボットＡＲにより未処理ウェハ＃２をロードポートＬＰ１のキャリアＣＲ１から取り出し、大気ローダＬＭに搬入して、アライナユニットＡＵでアライメントを行う。また、真空排気（Ｅｖ１）と同時に、プロセスチャンバＰＭ１の前処理、例えばヒータ２１８の設定温度を変更せずという処理を実行する（Ａ１）。
【００６８】
ここで、プロセスチャンバＰＭ１の前処理が実行されるのは（Ａ１）、この処理段階では、図７において、バッファステージＬＳ１上に未処理ウェハ＃１が載置された状態にあり（ステップ６０１）、前処理設定有無判断ステップ６０２では運用パラメータが「前処理有」と設定されているので「ＹＥＳ」となり、前処理実施済み判断ステップ６０３ではプロセスチャンバＰＭ１の前処理が未だ実行されていないので「ＮＯ」となり、プロセスレシピ種類判断ステップ６０４では新規なロットであるため「ＮＯ」となるからである。
【００６９】
このＰＭ１の前処理が終了したら、ゲートバルブＧ１を開けて真空ロボットＶＲ１によりバキュームロックチャンバＶＬ１の上段のバッファステージＬＳ１からプロセスチャンバＰＭ１に未処理ウェハ＃１を搬入する（ａ）。搬入後ゲートバルブＧ１を閉める。プロセスチャンバＰＭ１で未処理ウェハ＃１の成膜処理を先行で開始する（＃１：ＰＭ１プロセス）。
【００７０】
（２）大気ロボットＡＲにより未処理ウェハ＃２をロードポートＬＰ１のキャリアＣＲ１から取り出し、大気ローダＬＭに搬入する。大気ロボットＡＲのアームによる先行動作により、アライナユニットＡＵでアライメントを行なう。アライメントを行った未処理ウェハ＃２を、大気ロボットＡＲにより大気ローダＬＭからバキュームロックチャンバＶＬ２の前まで運んでいき、バキュームロックチャンバＶＬ２に搬入する（矢印ｍ２）。搬入した未処理ウェハ＃２は上段のバッファステージＬＳ２に載置する。このバッファステージＬＳ２への載置により、センサＳ１は、未処理ウェハ＃２がバキュームロックチャンバＶＬ２に搬送されたことを検知する。ロードドアＧ４を閉めてバキュームロックチャンバＶＬ２を真空排気（Ｅｖ２）する。この真空排気（Ｅｖ２）と同時に、プロセスチャンバＰＭ２の前処理を行う（Ａ２）。
【００７１】
ここで、プロセスチャンバＰＭ２の前処理が実行されるのは（Ａ２）、この処理段階では、図７において、バッファステージＬＳ１上に未処理ウェハ＃２が載置された状態にあり（ステップ６０１）、前処理設定有無判断ステップ６０２では運用パラメータが「前処理有」と設定されているので「ＹＥＳ」となり、前処理実施済み判断ステップ６０３ではプロセスチャンバＰＭ２の前処理が未だ実行されていないので「ＮＯ」となり、プロセスレシピ種類判断ステップ６０４では新規なロットであるため「ＮＯ」となるからである。
【００７２】
このＰＭ２の前処理が終了したら、ゲートバルブＧ２を開けて真空ロボットＶＲ２によりバキュームロックチャンバＶＬ２の上段のバッファステージＬＳ２からプロセスチャンバＰＭ２に未処理ウェハ＃２を搬入する（ｂ）。搬入後ゲートバルブＧ２を閉める。プロセスチャンバＰＭ２で未処理ウェハ＃２の成膜処理を後に開始する（＃２：プロセス）。
【００７３】
（３）＃１：ＰＭ１プロセスを開始後、大気ロボットＡＲにより未処理ウェハ＃３をロードポートＬＰ１のキャリアＣＲ１から取り出し、大気ローダＬＭに搬入する。大気ロボットＡＲのアームによる先行動作により、アライナユニットＡＵでアライメントを行なう。アライメントを行った未処理ウェハ＃３を、大気ロボットＡＲにより大気ローダＬＭからバキュームロックチャンバＶＬ１の前まで運んでいく。ロードドアＧ３を開ける前に、バキュームロックチャンバＶＬ１内に不活性ガスＮ2を導入し、バキュームロックチャンバＶＬ１内を大気圧状態（大気開放）にする（Ｖｅ１）。大気開放（Ｖｅ１）が完了したと同時に、ロードドアＧ３を開けて、未処理ウェハ＃３をバキュームロックチャンバＶＬ１に搬入する（矢印ｍ３）。
搬入した未処理ウェハ＃３は上段のバッファステージＬＳ１に載置する。このバッファステージＬＳ１への載置により、センサＳ１は、未処理ウェハ＃３がバキュームロックチャンバＶＬ１に搬送されたことを検知する。ロードドアＧ３を閉めてバキュームロックチャンバＶＬ１を真空排気（Ｅｖ３）する。
【００７４】
（４）＃２：ＰＭ２プロセスを開始後、大気ロボットＡＲにより未処理ウェハ＃４をロードポートＬＰ１から取り出し、大気ローダＬＭに搬入する。大気ロボットＡＲのアームによる先行動作により、アライナユニットＡＵでアライメントを行なう。アライメントを行った未処理ウェハ＃４を、大気ロボットＡＲにより大気ローダＬＭからバキュームロックチャンバＶＬ２の前まで運んでいく。ロードドアＧ４を開ける前に、不活性ガスＮ2を導入し、バキュームロックチャンバＶＬ２内を大気開放する（Ｖｅ２）。大気開放（Ｖｅ２）が完了したと同時にロードドアＧ４を開けて、未処理ウェハ＃４をバキュームロックチャンバＶＬ２に搬入する（矢印ｍ４）。搬入した未処理ウェハ＃４は上段のバッファステージＬＳ２に載置する。このバッファステージＬＳ２への載置により、センサＳ１は、未処理ウェハ＃４がバキュームロックチャンバＶＬ２に搬送されたことを検知する。ロードドアＧ４を閉めてバキュームロックチャンバＶＬ２を真空排気（Ｅｖ４）する。
【００７５】
なお、バキュームロックチャンバＶＬ１およびＶＬ２は、真空排気（Ｅｖ３）および真空排気（Ｅｖ４）の後、＃１：ＰＭ１プロセスおよび＃２：ＰＭ２プロセスがそれぞれ終わるまで、待機（ＮＯＰ）状態である（ｎ１、ｎ２）。
【００７６】
（５）先行開始したプロセスチャンバＰＭ１でのウェハ＃１の成膜処理が終了したら、直ちにプロセスチャンバＰＭ１のゲートバルブＧ１を開け、真空ロボットＶＲ１によりプロセスチャンバＰＭ１からバキュームロックチャンバＶＬ１に処理済みウェハ＃１を搬出する（ｃ）。搬出した処理済みウェハ＃１は、バキュームロックチャンバＶＬ１の下段のクーリングステージＣＳ１に載置して冷却する。このクーリングステージＣＳ１への載置により、センサＳ１は、処理済みのウェハ＃１がバキュームロックチャンバＶＬ１に搬送されたことを検知する。
（６）真空ロボットＶＲ１によりバキュームロックチャンバＶＬ１の上段のバッファステージＬＳ１からプロセスチャンバＰＭ１に未処理ウェハ＃３を搬入する（ｄ）。ゲートバルブＧ１を閉める。プロセスチャンバＰＭ１で未処理ウェハ＃３の成膜処理を開始する（＃３：ＰＭ１プロセス）。
【００７７】
（７）センサＳ１により、処理済みのウェハ＃１がバキュームロックチャンバＶＬ１に搬送されたことを検知すると、大気ロボットＡＲにより未処理ウェハ＃５をロードポートＬＰ１のキャリアＣＲ１から取り出し、大気ローダＬＭに搬入する。大気ロボットＡＲのアームによる先行動作により、アライナユニットＡＵでアライメントを行なう。アライメントを行った未処理ウェハ＃５を、大気ロボットＡＲにより大気ローダＬＭからバキュームロックチャンバＶＬ１の前まで運んでいく。
【００７８】
また、センサＳ１により、処理済みのウェハ＃１がバキュームロックチャンバＶＬ１に搬送されたことを検知すると、ロードドアＧ３を開ける前に、不活性ガスＮ2を導入し、バキュームロックチャンバＶＬ１内を大気開放（Ｖｅ３）する。バキュームロックチャンバＶＬ１内の大気開放（Ｖｅ３）が完了したと同時に、ロードドアＧ３を開けて、未処理ウェハ＃５をバキュームロックチャンバＶＬ１に搬入する（矢印ｍ５）。搬入した未処理ウェハ＃５は上段のバッファステージＬＳ１に載置する。このバッファステージＬＳ１への載置により、センサＳ１は、未処理ウェハ＃５がバキュームロックチャンバＶＬ１に搬送されたことを検知する。
この段階では、バキュームロックチャンバＶＬ１の上段のバッファステージＬＳ１に未処理ウェハ＃５が載置され、下段のクーリングステージＣＳ１に処理済みウェハ＃１が載置された状態にある。
【００７９】
（８）この間に、後に開始したプロセスチャンバＰＭ２でのウェハ＃２の成膜処理が終了したら、直ちにゲートバルブＧ２を開け、真空ロボットＶＲ２によりプロセスチャンバＰＭ２からバキュームロックチャンバＶＬ２に処理済みウェハ＃２を搬出する（ｅ）。搬出した処理済みウェハ＃２は、バキュームロックチャンバＶＬ２の下段のクーリングステージＣＳ２に載置して冷却する。このクーリングステージＣＳ２への載置により、センサＳ１は、処理済みのウェハ＃２がバキュームロックチャンバＶＬ２に搬送されたことを検知する。
（９）真空ロボットＶＲ２によりバキュームロックチャンバＶＬ２の上段のバッファステージＬＳ２からプロセスチャンバＰＭ２に未処理ウェハ＃４を搬入する（ｆ）。搬入後ゲートバルブＧ２を閉める。プロセスチャンバＰＭ２で未処理ウェハ＃４の成膜処理を開始する（＃４：Ｐ２プロセス）。
（１０）その後、大気ロボットＡＲによりバキュームロックチャンバＶＬ１のクーリングステージＣＳ１上の冷却済みのウェハ＃１を取り出し、ロードポートＬＰ１へ搬出する（Ｍ１（＃１払出し））。ロードドアＧ３を閉めてバキュームロックチャンバＶＬ１を真空排気（Ｅｖ５）する。
【００８０】
（１１）センサＳ１により、処理済みのウェハ＃２がバキュームロックチャンバＶＬ２に搬送されたことを検知すると、大気ロボットＡＲにより未処理ウェハ＃６をロードポートＬＰ１のキャリアＣＲ１から取り出し、大気ローダＬＭに搬入する。大気ロボットＡＲのアームで先行動作によりアライメントを実施した後、さらにそのウェハ＃６を大気ロボットＡＲでバキュームロックチャンバＶＬ２の前まで運んでいく。
また、センサＳ１により、処理済みのウェハ＃２がバキュームロックチャンバＶＬ２に搬送されたことを検知すると、ロードドアＧ４を開ける前に、不活性ガスＮ2を導入し、バキュームロックチャンバＶＬ２内を大気開放（Ｖｅ４）する。大気開放（Ｖｅ４）が完了したと同時に未処理ウェハ＃６をバキュームロックチャンバＶＬ２に入れる（矢印ｍ６）。搬入した未処理ウェハ＃６は上段のバッファステージＬＳ２に載置する。このバッファステージＬＳ２への載置により、センサＳ１は、未処理ウェハ＃６がバキュームロックチャンバＶＬ２に搬送されたことを検知する。
この段階では、バキュームロックチャンバＶＬ２の上段のバッファステージＬＳ１に未処理ウェハ＃６が載置され、下段のクーリングステージＣＳ１に処理済みウェハ＃２が載置された状態にある。
【００８１】
（１２）その後、クーリングステージＣＳ２上の冷却済みのウェハ＃２を大気ロボットＡＲのアームでロードポートＬＰ１へ搬出する（Ｍ２（＃２払出し））。また、ロードドアＧ４を閉めてバキュームロックチャンバＶＬ２を真空排気（Ｅｖ６）する。
なお、バキュームロックチャンバＶＬ１およびＶＬ２は、真空排気（Ｅｖ５）および真空排気（Ｅｖ６）の後、＃３：ＰＭ１プロセスおよび＃４：ＰＭ２プロセスがそれぞれ終わるまで、待機（ＮＯＰ）状態である（ｎ３、ｎ４）。
【００８２】
このようにプロセスチャンバＰＭ１でのプロセスと、プロセスチャンバＰＭ２でのプロセスとを同一のプロセスレシピを用いて交互に繰り返していくと、各プロセスチャンバＰＭ１、ＰＭ２での１ロット分のウェハの成膜処理が終了する。この間、前処理制御は実行されない。図７において、該当プロセスチャンバＰＭ１、ＰＭ２での前処理は既に実行済であるため前処理実施済み判断ステップ６０３では「ＹＥＳ」となり、また未処理ウェハＷは同一ロットなので、今回実行するレシピも前回実行したプロセスレシピと同一になりプロセスレシピ種類判断ステップ６０４で「ＹＥＳ」となるからである。
【００８３】
（１３）ＰＭ１で処理する最終のウェハを＃ｎ−１とし、ＰＭ２で処理する最終のウェハを＃ｎとする。プロセスチャンバＰＭ１でのウェハ＃ｎ−１（図示せず）の成膜処理が終了したら、直ちにプロセスチャンバＰＭ１のゲートバルブＧ１を開け、真空ロボットＶＲ１によりプロセスチャンバＰＭ１からバキュームロックチャンバＶＬ１に処理済みウェハ＃ｎ−１を搬出する（ｙ）。搬出した処理済みウェハ＃ｎ−１は、バキュームロックチャンバＶＬ１の下段のクーリングステージＣＳ１に載置して冷却する。このクーリングステージＣＳ１への載置により、センサＳ１は、処理済みのウェハ＃ｎ−１がバキュームロックチャンバＶＬ１に搬送されたことを検知する。ロードドアＧ３を開ける前に、バキュームロックチャンバＶＬ１内に不活性ガスＮ2を導入し、バキュームロックチャンバＶＬ１内を大気開放する（Ｖｅｋ−３）。大気開放（Ｖｅｋ−３）が完了すると同時に、ロードドアＧ３を開けて、大気ロボットＡＲによりバキュームロックチャンバＶＬ１のクーリングステージＣＳ１上の冷却済みウェハ＃ｎ−１を取り出し、ロードポートＬＰ１へ搬出する（Ｍｍ−１（＃ｎ−１払出し））。
【００８４】
（１４）また、プロセスチャンバＰＭ２でのウェハ＃ｎの成膜処理が終了したら、直ちにゲートバルブＧ２を開け、真空ロボットＶＲ２によりプロセスチャンバＰＭ２からバキュームロックチャンバＶＬ２に処理済みウェハ＃ｎを搬出する（ｚ）。搬出した処理済みウェハ＃ｎは、バキュームロックチャンバＶＬ２の下段のクーリングステージＣＳ２に載置して冷却する。このクーリングステージＣＳ２への載置により、センサＳ１は、処理済みのウェハ＃ｎがバキュームロックチャンバＶＬ２に搬送されたことを検知する。ロードドアＧ４を開ける前に、バキュームロックチャンバＶＬ２内に不活性ガスＮ2を導入し、バキュームロックチャンバＶＬ２内を大気開放する（Ｖｅｋ）。大気開放（Ｖｅｋ）が完了すると同時に、ロードドアＧ４を開けて、大気ロボットＡＲによりバキュームロックチャンバＶＬ２のクーリングステージＣＳ２上の冷却済みのウェハ＃ｎを取り出し、ロードポートＬＰ１へ搬出する（Ｍｍ（＃ｎ払出し））。
【００８５】
（１５）プロセスチャンバＰＭ１からバキュームロックチャンバＶＬ１のクーリングステージＣＳ１上に、プロセスチャンバＰＭ１における最終のウェハ＃ｎ−１を搬出した後（ｙ）、後述するプロセスチャンバＰＭ１の後処理が行われる（Ｂ１）。また、プロセスチャンバＰＭ２からバキュームロックチャンバＶＬ２のクーリングステージＣＳ２上に、プロセスチャンバＰＭ２における最終のウェハ＃ｎを搬出した後（ｚ）、後述するプロセスチャンバＰＭ２の後処理が行われる（Ｂ２）。これらの後処理が終わると、１ロットの処理が終了する。
【００８６】
ここで、プロセスチャンバＰＭ１及びＰＭ２の後処理がそれぞれ実行されるのは（Ｂ１、Ｂ２）、この処理段階では、図８において、クーリングステージＣＳ１、ＣＳ２上に処理済ウェハ＃ｎ−１、＃ｎが載置された状態にあり（ステップ７０１）、後処理設定有無判断ステップ７０２では運用パラメータが「後処理有」と設定されているので「ＹＥＳ」となり、次処理ウェハ有無判断ステップ７０３ではバッファステージＬＳ１、ＬＳ２上に未処理ウェハが無いので「ＮＯ」となるからである。
【００８７】
１ロットの処理が終了し、間をおいて次のロットが投入されると、異なるプロセスレシピを用いて上述した（１）から（１６）の搬送シーケンスを順次繰り返す。このときの前半の搬送シーケンスを説明すると次のようになる。
【００８８】
（１７）大気ロボットＡＲにより、ロードポートＬＰ１に新たに投入されたキャリアＣＲ１から次のロットの未処理ウェハ＃１を取り出し、大気ローダＬＭに搬入する。大気ロボットＡＲのアームによる先行動作により、アライメントを行なう。アライメントを行った未処理ウェハ＃１を、大気ロボットＡＲにより大気ローダＬＭからバキュームロックチャンバＶＬ１の前まで運んでいき、バキュームロックチャンバＶＬ１に搬入する（矢印ｍ１）。搬入した未処理ウェハ＃１はウェハ載置部としての上段のバッファステージＬＳ１に載置される。このバッファステージＬＳ１への載置により、センサＳ１は、未処理ウェハ＃１がバキュームロックチャンバＶＬ１に搬送されたことを検知する。ロードドアＧ３を閉めてバキュームロックチャンバＶＬ１を真空排気（Ｅｖ１）する。この間に、大気ロボットＡＲにより未処理ウェハ＃２をロードポートＬＰ１のキャリアＣＲ１から取り出し、大気ローダＬＭに搬入して、アライナユニットＡＵでアライメントを行う。
また、真空排気（Ｅｖ１）と同時に、プロセスチャンバＰＭ１の前処理が行われる（Ａ３）。
【００８９】
（１８）大気ロボットＡＲにより未処理ウェハ＃２をロードポートＬＰ１のキャリアＣＲ１から取り出し、大気ローダＬＭに搬入する。大気ロボットＡＲのアームによる先行動作により、アライナユニットＡＵでアライメントを行なう。アライメントを行った未処理ウェハ＃２を、大気ロボットＡＲにより大気ローダＬＭからバキュームロックチャンバＶＬ２の前まで運んでいき、バキュームロックチャンバＶＬ２に搬入する（矢印ｍ２）。搬入した未処理ウェハ＃２は上段のバッファステージＬＳ２に載置する。このバッファステージＬＳ１への載置により、センサＳ１は、未処理ウェハ＃２がバキュームロックチャンバＶＬ２に搬送されたことを検知する。ロードドアＧ４を閉めてバキュームロックチャンバＶＬ２を真空排気（Ｅｖ２）する。
この真空排気（Ｅｖ２）と同時に、プロセスチャンバＰＭ２の前処理が行われる（Ａ４）。
【００９０】
ここで、次のロット処理の前半でプロセスチャンバＰＭ１、ＰＭ２の前処理がそれぞれ実行されるのは（Ａ３、Ａ４）、この処理段階では、図７において、バッファステージＬＳ１、ＬＳ２上に未処理ウェハ＃１、＃２が載置された状態にあり（ステップ６０１）、前処理設定有無判断ステップ６０２では運用パラメータが「前処理有」と設定されているので「ＹＥＳ」となり、前処理実施済み判断ステップ６０３ではプロセスチャンバＰＭ１、ＰＭ２の前処理が未だ実行されていないので「ＮＯ」となり、プロセスレシピ種類判断ステップ６０４では異なるロットであるため「ＮＯ」となるからである。
【００９１】
上述したように本実施例によれば、ロット着工後、適切なタイミングでウェハ搬送（＃１、＃２）と並行して前処理を実施するので（Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４）、装置スループットを向上できる。また、ロット着工終了後、適切なタイミングで後処理を実施するので（Ｂ１、Ｂ２）、装置スループットを向上できる。また、１ロット処理内でウェハＷを連続的に処理する場合には、前処理設定および後処理設定がなされていても、後処理、前処理を自動的に省略することができるので、装置スループットが向上する。
【００９２】
ここで、図５に示した実施例の搬送シーケンスと、図６に示した従来の搬送シーケンスとを比較して説明する。本実施例の搬送シーケンスでは、前処理及び後処理が独立したユニット構成をとっておらず、搬送シーケンス中に任意に組込めるので、１ロットの処理内に前処理（Ａ１、Ａ２）または後処理（Ｂ１、Ｂ２）を組み込んで、１ロットの処理シーケンスとの一体化が図れる。これに対して、従来の搬送シーケンスでは１ロットの処理（図６（ａ））と、後処理（図６（ｂ）と、前処理（図６（ｂ）とは、それぞれ独立した処理ユニットを構成している。後処理と前処理とが独立したユニットになっているのは、着工指示がでたとき初めて前後処理を行うようになっているからである。
【００９３】
したがって、１ロットの処理の搬送シーケンスを完成する場合において、前処理が必要なときは、前処理ユニットを１ロットの処理ユニットの前方に前処理ユニットを付け加える。後処理が必要なときは、後処理ユニットを１ロットの処理ユニットの後方に後処理ユニットを付け加える。前処理と後処理の両方が必要なときは、１ロットの処理ユニットの前後に前処理ユニットと後処理ユニットを付け加えなければならない。すなわち、従来例のものでは１ロットの処理内に前処理（Ａ１、Ａ２）または後処理（Ｂ１、Ｂ２）を組込むことはできないため、前後処理を他の処理と並行して実施することができず、不要な前後処理を省略することができない。また、仮に不要が前後処理を省略できても、１ロットの処理の終わりと次のロット処理の初めとを重ねることができないため、装置スループットを向上できない。この点で、本実施例のものでは、そのようなことがなく、スループットが向上する。
【００９４】
なお、上述した実施の形態では、半導体製造装置内の場所であって、処理室以外の所定の場所に基板が載置されている場合が、バキュームロックチャンバにウェハが載置されている場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えばウェハＷを搬入搬出するためのロードポートＬＰにウェハＷが収納されたキャリアが載置されている場合であってもよい。上述した実施の形態では、ウェハ単位で前後処理制御ができるのに対して、この例では、キャリア単位で前後処理制御を行おうとする場合に有用となる。この場合において、キャリアの有無を判断するために、ロードポート上にキャリアが載置されたことを検知する検知手段を設けるようにするとよい。検知手段としては図２で説明したバキュームロックチャンバの例で説明したセンサが適用できる。
【００９５】
また、上記実施の形態では、本発明をインライン型半導体製造装置に適用した場合について説明したが、クラスタ型半導体製造装置に適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の半導体装置の製造方法を実施するための実施の形態における並列インライン型  半導体製造装置の構成を示す平面図である。
【図２】実施の形態におけるバキュームロックチャンバの説明図である。
【図３】実施の形態における並列インライン型半導体製造装置の制御用コントローラの構成図である。
【図４】実施の形態における並列インライン型半導体製造装置を構成するプロセスチャンバとしてのＭＭＴ装置の概略構成図である。
【図５】実施の形態における並列インライン型半導体製造装置の運用タイムチャート（搬送シーケンス）である。
【図６】従来例のユニット化された搬送シーケンスを示し、（ａ）は１ロットの処理シーケンス、（ｂ）は後処理シーケンスと前処理シーケンスである。
【図７】実施の形態における前処理制御フローチャートである。
【図８】実施の形態における後処理制御フローチャートである。
【符号の説明】
【００９７】
ＰＭ１、ＰＭ２    プロセスチャンバ（処理室）
Ｗ              ウェハ（基板）
２１８            ヒータ（加熱装置）
ＬＳ１、ＬＳ２    バッファステージ（処理室以外の所定の場所）
ＣＳ１、ＣＳ２    クーリングステージ（処理室以外の所定の場所）
ＬＰ１、ＬＰ２    ロードポート（処理室以外の所定の場所）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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